12. Технология Fast Ethernet

Стандарт IEEE-802.3u. Использует тот же метод доступа, что и классический Ethernet – это CSMA/CD, что и определяет похожую структуру фрейма. Но в отличие от обычного, FastEthernet работает на скоростях на порядок больших. Максимальная скорость по линии 100 Мбит/с. На данный момент – второй по распространению стандарт локальных сетей. В основном используется для высокоскоростного подключения серверов и коммутационного оборудования к магистрали локальной сети.

Стандарт FastEthernet состоит из пяти спецификаций:

1. подуровень контроля доступа к устройству (MAC)

2. подуровень независимого доступа к среде (MII)

и три физических подуровня:

3. 100BaseTX

4. 100BaseT4

5. 100BaseFX

При построении сети FastEthernet используется только одна классическая топология – “звезда”.

Для обнаружения ошибок или ухода от них FastEthernet использует метод кодирования с избыточностью. Например, 8B/6T. В данном случае любые 8 бит информации кодируются в 6 управляющих сигналов среды передачи, при этом общий потенциал группы сигналов должен быть равен 0.

Структура фрейма FastEthernet отлична от обычного Ethernet только размером первого поля – преамбулы. Данное поле было увеличено с 8 до 16 байт, причина – для большей скорости необходимо больше информации для синхронизации.

Фрейм Ethernet:

1

2

3

4

5

6

1. - размер 16 байт – преамбула – служит для синхронизации канала связи между отправителем фрейма и получателем.

2. - 6 байт – информация о МАС-адрес получателя

3. - 6 байт – МАС-адрес отправителя. Используется для обратной связи с отправителем.

4. - 2 байта – тип фрейма. Используется для определения служебных фреймов в сети или типа сервиса канального уровня.

5. - 1474 байта – данные. Используется для передачи данных. Если информация занимает не полное поле данных, то оставшаяся часть заполняется нулями.

6. - 4 байта – контрольная сумма фрейма. Используется для проверки качества передачи информации.

13/. Динимаческая маршрутизация. Протоколы rip, ospf

Построение таблицы маршрутизации происходит посредство обмена информацией между соседними маршрутизаторами и выполняется с помощью спец. протоколов, называемых протоколами маршрутизации.

При использовании динамической маршрутизации каждый маршрутизатор, не сохраняет в своей памяти структуру всех обслуживаемых сетей. Любой путь прохождения информации определяется с помощью двух сущностей:

• расстояние до получателя

• направление передачи информации

При этом оптимальным путем считается тот, по которому может пройти меньшее количество сегментов. Маршрутизаторы узнают необходимые вектора дистанций путем взаимного обучения, то есть любой из маршрутизаторов периодически рассылает соседним информацию обо всех известных ему маршрутах. Такая рассылка производится путем отправки широковещательных пакетов в сеть.

Наиболее популярными протоколами этого класса являются протоколы RIP, RIPv2 и 0SРF. RIP выбирает наилучший путь из таблицы маршрутизации до заданной сети путем вычисления “стоимости”, затраченной на путь. Максимальная цена – количество сегментов в маршруте, которое пакет может пройти (15), так как при использовании более высокой “стоимости” сеть становится неэффективной.

Является протоколом дистанционно-векторного типа. Т.о. у него нет необходимости держать в памяти полную структуру всей сети. Для работы RIP использует достаточно упрощенное представление. На сетевом уровне каждый сегмент сети получает от администратора собственный уникальный идентификатор, называемый адресом сети. Т.о. протоколу RIP необязательно знать адреса всех получателей в сети и он запоминает только пути достижения сегмента.

Маршрутизаторы RIP узнают соответствующие направления путем взаимного обучения. Обмен информацией производится путем рассылки специальных широковещательных RIP-пакетов. У Broadcast нет собственного адреса получателя, т.е. его принимают все станции сети. Внутри RIP-пакета передается информация о всех известных маршрутизаторах в сетях и расстоянии до них, т.о. определяя порт, на который приходит пакет, и выбрав из него расстояние, протокол RIPстроит таблицу маршрутизации.

Расстояние в протоколе RIP определяется количеством переходов до сегмента получателя (количеством маршрутизаторов, которые нужно пройти до сегмента получателя).

Преимуществами протокола являются: простота в настройке.

Недостатки: увеличение служебного трафика за счет использования широковещательных пакетов; невозможность работы с достаточно большими сетями за счет ограничения в подсчете количества переходов.

OSPF (англ. Open Shortest Path First) — протокол динамической маршрутизации, основанный на технологии отслеживания состояния канала (link-state technology) и использующий для нахождения кратчайшего пути Алгоритм Дейкстры. Более совершенным является протокол маршрутизации OSPF (Open Shortest Path First), который основан на построении каждым маршрутизатором графа связей в сети с учетом их состояний и выборе кратчайшего пути на графе связей OSPF.

Описание работы протокола

Маршрутизаторы обмениваются hello-пакетами через все интерфейсы, на которых активирован OSPF. Маршрутизаторы, разделяющие общий канал передачи данных, становятся соседями, когда они приходят к договоренности об определённых параметрах, указанных в их hello-пакетах.

На следующем этапе работы протокола маршрутизаторы будут пытаться перейти в состояние смежности со своими соседями. Переход в состояние смежности определяется типом маршрутизаторов, обменивающихся hello-пакетами, и типом сети, по которой передаются hello-пакеты. OSPF определяет несколько типов сетей и несколько типов маршрутизаторов. Пара маршрутизаторов, находящихся в состоянии смежности, синхронизирует между собой базу данных состояния каналов.

Каждый маршрутизатор посылает объявления о состоянии канала маршрутизаторам, с которыми он находится в состоянии смежности.

Каждый маршрутизатор, получивший объявление от смежного маршрутизатора, записывает передаваемую в нём информацию в базу данных состояния каналов маршрутизатора и рассылает копию объявления всем другим смежным с ним маршрутизаторам.

Рассылая объявления внутри одной OSPF-зоны, все маршрутизаторы строят идентичную базу данных состояния каналов маршрутизатора.

Когда база данных построена, каждый маршрутизатор использует алгоритм «кратчайший путь первым» для вычисления графа без петель, который будет описывать кратчайший путь к каждому известному пункту назначения с собой в качестве корня. Этот граф — дерево кратчайших путей.

Каждый маршрутизатор строит таблицу маршрутизации из своего дерева кратчайших путей.